数字孪生与工业仿真相比的区别是可以动态对接物体实时数据甚至反向驱动物理实体,还能够通过数据的积累、分析、应用实现对物理实体的诊断、分析、优化、预测。数字孪生经过长时间的发展演变目前的应用领域以及方向变得更加多样,但若要论其应用价值比较大的方向,制造、能源及医药应该首当其冲。
1、数字孪生制造
数字孪生发挥重大价值的早期及成熟的关键领域是多样化的制造业,包括高端装备、汽车、化工制造等等。比如在汽车领域很多汽车制造商已经真正接受了这项技术,在汽车行业中,数字孪生能够实现对整辆汽车各个零部件的虚实映射,模拟其软件、电子设备、机械装置的运行以及车辆的实际物理运动等。
数字孪生彻底改变了汽车等制造行业的生产方式,使得产品制造的各个阶段都可以改进优化,指导设计、研发、生产、销售并最终提升客户体验。而在更广泛的制造业中,数字孪生可以准确地检测设备故障提升生产安全,识别能源损耗节点助力节能减排,以及优化生产节拍提升生产效率及质量。
2、数字孪生能源
数字孪生在能源领域有多种用途,尤其是针对电厂设备智能巡检、故障告警、智能处理等功能的应用非常有必要性,特别是对于在日常维护中无法轻松更换或关闭的大型发电设备。
数字孪生通过对能源厂区的电力设备、厂房、周边环境进行1:1还原,并对接实时设备及能源数据,能够使操作员远程进行设备巡检及远程控制,着眼于优化生产并尝试更高效的设计,从而避免设备停机或故障,提升能源生产安全性及发电效益。
以风力涡轮机技术为例,当涡轮机配备了传感器,可以传递有关性能不同方面的数据,例如能量输出和气象数据等。然后可以将这些数据应用于数字孪生模型并在不干扰操作的情况下进行处理,并且数字孪生模型可以对设备效能进行分析、诊断及优化,以提高每个单独的涡轮机的效率。
3、数字孪生医药
当前不仅可以通过数字孪生对无生命的产品进行分析,也能够对人体等生物有机体进行分析。数字孪生在医药医疗行业的应用正在改变医疗专业人员为患者提供优质医疗服务的方式。
目前,数字孪生开始逐步应用于药物研发、健康管理、疾病预测、精准医疗等智能健康领域。例如,数字孪生可以基于新型人体扫描仪、可穿戴设备等测量的数据构建数字孪生人体,将模型与人体器官部位疾病知识库对接后,可实现在模型的不同部位显示针对性病症,让医生和患者能够更直观准确地了解病情。
最近热播的《流浪地球2》中的“数字生命”计划其实回到现实本质上也是数字孪生在医疗领域的终极应用,有着极大的发展空间与价值。
伏锂码云平台是一个以数字孪生驱动的工业互联网平台,目前已在制造、能源、化工、医药、水利等领域拥有多个行业标杆案例,帮助企业从数字化营销、生产、管控三大维度实现数字化转型。